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拆解报告:HUAWEI华为1A1C 65W氮化镓快充充电器P0005

充电头网 09-11 14:49 关注

今年年初以来,各大品牌的氮化镓充电器纷纷推出,让人应接不暇,华为便是其中较早一批的代表。4月8日,华为在线上举办了P40系列手机国行发布会,在发布会上除了手机外还发布了华为65W氮化镓双口超级快充充电器。但发布会上对充电器除了进行基本介绍外,其它一切的参数细节无从得知,神秘感一度拉满,在吸引人眼球方面,可以说是毫不逊色于P40手机。

面对万千用户的期待,华为65W GaN充电器近期正式开售。俗话说好饭不怕晚,华为这款氮化镓充电器配备1A1C双输出接口,并且都支持华为40W超级快充。这是一个里程碑式的设计,双口超级快充是其它氮化镓充电器不可替代的存在,而且充电器不再挑线材,盲插使用更方便。

此外C口还支持最大60W PD快充,可满足笔记本充电需求。而体积方面,1.0W/cm³的功率密度在多口充里也是名列前茅。下面充电头网就对这款产品进行详细拆解,一起来看看其内部如何设计。

一、华为65W氮化镓充电器外观

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包装盒顶部带有挂钩方便展卖,正面中间印有充电器套装外观图,上方是华为品牌logo和产品名称——华为超级快充GaN双口充电器,下方是产品三大特性标识。

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包装盒背面是产品规格参数以及华为终端有限公司基本信息。

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包装盒内部设有两个凹槽分别用来放置充电器和数据线,充电器外套有防尘袋。

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充电器套装一览。

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CC数据线整体做工优秀,柔软有韧性,线缆两端做了抗弯折处理,线身光滑无毛刺。

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数据线线头塑料壳磨砂处理,插拔方便;抗弯折处设计有5A字样,表示线缆可过5A大电流。

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USB-C公头特写。

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整根线长约1米,可应付大多数使用场景。

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线径3.04mm。

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使用ChargerLAB POWER-Z KM001C检测发现,该线缆带有E-Marker芯片,电力传输能力为20V5A,数据传输能力为USB 2.0。

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充电器采用PC阻燃材质白色外壳,表面亮面烤漆工艺处理,边角过渡圆润,整体洁白光滑设计简约。

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输入端外壳上标注有充电器的参数信息

型号:P0005

输入:200-240V~50/60HZ 1.8A

单口输出:

USB-C:5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A、10V4A Max

USB-A:5V4A、9V2A、10V4A Max

双口输出:60W+5W或40W+22.5W

产品已经通过了3C认证。

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机身侧面靠近插脚端处内凹设计,方便取出插脚,细节好评。

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输入端配备的是可折叠国标插脚,外出携带方便且不会刮伤包里其它设备。

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输出顶面配有1A1C双输出接口。

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接口特写,USB-A口紫色胶芯,USB-C口白色胶芯。

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使用游标卡尺实测充电器机身长45.32mm。

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宽度为30.99mm。

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高度为46.34mm。通过充电器三围可算出体积为65.08cm³,功率密度达到1.0W/cm³,这对于65W多口充电器而言,十分难得。

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和苹果充电器直观比较,比苹果61W充电器要小很多,而且比苹果30W充电器也要小一些,体积优势明显。

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机身宽度比一元硬币直径大一点。

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充电器净重约为99g。

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使用ChargerLAB POWER-Z KT002检测USB-A口的输出协议,显示支持Samsung 5V/2A和DCP协议,以及QC2.0、FCP、SCP快充协议。

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另外使用KT002检测USB-C口的输出协议,显示支持Samsung 5V/2A和DCP协议,以及QC2.0、FCP、SCP、PD3.0 PPS快充协议。

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除此之外,其PDO报文显示USB-C口具备5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V3A五组固定电压档位以及5.5-21V/3A一组PPS电压档位。

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使用这款充电器同时给华为Mate 30和华为P40进行充电,通过KM001C检测发现,充电功率分别为21W和25W。

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另外同时给笔记本和手机进行充电,通过KM001C检测发现,给新款MacBook Pro充电功率为37W,给华为Mate 30充电功率为21W。

二、华为65W氮化镓充电器拆解

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将输入端外壳拆开,插脚使用塑料板和螺丝封装固定,塑料板上贴有绝缘塑料片,插脚通过金属弹片和PCB板接触进行通电。

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将充电器取出,顶部以及输出端二次降压板上覆盖散热片,散热片上粘贴绝缘胶带进行绝缘和固定,里侧分别贴有导热铜箔和导热垫,输出接口小板上有塑料外壳加固。

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PCB板背面同样覆盖散热片,内侧贴有黑色绝缘隔离板。

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拆掉散热片,PCB板背面贴有导热垫。

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从顶部看去,这款充电器采用前中后三段式布局,前端上方设有一块小板,中间是平板变压器,末端设有二次降压电路板和两块输出小板。

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PCB板背面一览。

经过对PCB板正背面观察分析发现,充电器结构上采用前中后三段式,在很小的一块主板上把各元器件排布得相当紧凑。其次充电器采用时下热门的开关电源定压输出,双路输出独立降压的设计架构,实现单口60W或40W输出,双口输出功率智能分配。下面从输入端开始深入了解整个电路设计情况。

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输入端一览,上层是一块小PCB板,中间是滤波电感和电容,下面有塑料支撑框架进行支撑固定。

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将上层小板以及白色塑料框架拆掉,PCB板一角设有保险丝、安规X电容和固态电容,相邻左侧区域贴有导热垫并打上硅胶,后方是平面变压器,使用塑料板进行隔离。

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延时保险丝特写,规格为3.15A 250V。

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安规X电容来自松田电子,外包绝缘胶带进行保护。

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上层小板正面一览,设有共模电感、滤波电感和高压滤波电解电容(已被拆掉),并且打胶加固。

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板子背面是一颗输入端整流桥。

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共模电感特写,用于滤除EMI干扰。

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TMBFR310整流桥特写。

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滤波电感特写。

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高压滤波电解电容来自艾华,规格为400V 68μF,125℃耐热,相比常见105℃耐热电容寿命更长。

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白色塑料支撑框架特写,两端有供电连接焊脚,并且起到固定作用。

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PWM主控芯片供电电容,规格为25V 33μF。

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PWM主控芯片采用TI德州仪器UCC28780,这是一款高频有源钳位反激式控制器,可实现符合严格全球效率标准(如美国能源部6级和欧盟CoC V5 Tier-2能效标准)的高密度交流/直流电源。

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德州仪器UCC28780详细资料信息。

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安森美NCP51530B高低侧栅极驱动器,配合TI UCC28780,用于驱动ACF架构的两个GaN开关管。

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安森美NCP51530B详细资料。

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丝印SA7902RNCV100,华为定制的GaN开关管。

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再回到该图,导热垫下面还有一颗氮化镓功率器件。

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另一颗同样的GaN开关管特写,右侧是电流检测电阻,4颗并联。

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变压器所在小板横穿过平面变压器磁芯,变压器表面包裹铜箔,变压器PCB右侧设有同步整流电路。

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TLP383光耦,横跨在初级和次级之间,用于初级次级通信,反馈调节输出电压。

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贴片Y电容特写,用于输出抗干扰。

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TI UCC24612次级同步整流控制器,最高开关频率1MHz,应用非常灵活。

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TI UCC24612详细规格资料。

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安森美FDMS8D8N15C次级同步整流MOS管,NMOS,150V,85A,8.8mΩ。

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安森美FDMS8D8N15C资料信息。

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小板背面一览。

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1R0电感特写。

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输出端一览,右侧小板上设有两路二次降压电路,分别用于1A1C接口二次降压输出。左侧两个USB母座分别焊接在两块小板上,外围塑料框架加固。

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拆掉二次降压小板,下面是一颗R47滤波电感。

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R47电感旁边是一颗同步整流输出滤波固态电容,220μF 25V。

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二次降压小板正面一览,降压电感和固态电容成对布置。其中一颗电感因为拆解过程中用力过猛破损。

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小板背面也是一颗降压控制器搭配两颗MOS成对出现,表示该充电器采用两路独立且相同的降压方案,单口60W和40W输出,双口同时输出功率智能分配。

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MPS芯源半导体的MP9928同步整流降压控制器,输入电压最高60V,支持多重保护功能,采用QFN3X4mm封装,内置双NMOS驱动器,驱动外置开关管进行输入降压操作。两颗分别用于USB-C和USB-A两路电路二次降压输出。

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MPS MP9928详细资料。

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两颗降压电感特写,均丝印HIG-B583,来自HIG嘉龙海杰,磁芯铜带电感。

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MP9928外挂两颗英飞凌BSZ0703LS MOS管,NMOS,耐压60V,用于为USB-A口与USB-C口输出同步整流降压。

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英飞凌BSZ0703LS资料信息。

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另一组降压输出MOS管特写。

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两颗同步整流降压输出滤波固态电容,规格均为25V 100μF。

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将用来固定USB小板的白色塑料框拆下。

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拆下USB-C母座所在小板。

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小板背面设有协议芯片和输出VBUS开关。

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USB PD协议IC丝印F4=7F。

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安世半导体PSMN4R2-30MLD,NMOS管,耐压30V,导阻4.2mΩ,逻辑电压驱动,用于VBUS开关。

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安世PSMN4R2-30MLD详细资料。

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USB-C母座特写,贴片焊接。

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USB-A母座所在小板背面同样设有协议芯片和输出VBUS开关管。

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协议芯片特写,丝印与另一块小板上的一模一样。

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A口输出VBUS开关同样采用的是安世PSMN4R2-30MLD。

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USB-A母座和小板之间设有紫色隔离板,舌片外侧两根针脚加宽设计,以便大电流通过。

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外壳上贴有防尘胶带。

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全部拆解完毕,来张全家福。

充电头网拆解总结

HUAWEI华为1A1C 65W氮化镓快充充电器机身光滑边角圆润,配备可折叠插脚整体十分小巧便携。充电器功率密度达到了1.0W/cm³,在多口充氮化镓里面可谓是名列前茅。充电器整体支持QC2.0、FCP、SCP、PD3.0和PPS快充协议,C口还具备多电压档位。1A1C双口均支持华为40W超级快充,C口最大支持60W PD快充,对华为用户来说,这是目前最好的充电器,充手机充笔记本两不误。

充电头网通过拆解了解到,华为这款氮化镓充电器采用开关电源+两路DC-DC二次降压输出架构。充电器的初级部分由TI UCC28780搭配安森美驱动器,驱动两颗氮化镓功率芯片;次级部分采用TI UCC24612控制器搭配安森美MOS组成同步整流。两路DC-DC二次降压方案均采用的是芯源MP9928+英飞凌BSZ0703LS,最后由定制协议IC控制输出电压。

充电器内部布局紧凑,输入输出端均设有小板,此外还采用了平面变压器,最大限度的压缩了体积;此外散热方面,外围大面积金属散热片,并且主要发热区域还配有导热垫和铜箔。散热片粘贴绝缘胶带或设有隔离板。压缩体积的同时,保证了产品稳定性和散热性能,整体做工扎实。


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全部评论 (18)
苏欣mamada
3
09-12 13:27
cwan: 折叠插头好评,外观也好评,其他方面不如小米。小米氮化嫁功率密度1.21W/cm³。然后就是这个内部做工,和小米差距太大。249?还是买小米吧。 1

小米单口的而且插头不能折叠,单口功率密度最高的还有龙冰的1.3W/ cm³比小米那个还高,多口还是实用的多,能做到1W/cm³也算鹤立鸡群了,大部分多口的也就0.7,0.8左右,毕竟一个A口也要占体积的,还有折叠插头也占体积。不过249确实贵,199考虑下,毕竟支持华为自家40W。

xelite
2
09-12 13:39
cwan: 折叠插头好评,外观也好评,其他方面不如小米。小米氮化嫁功率密度1.21W/cm³。然后就是这个内部做工,和小米差距太大。249?还是买小米吧。 1

用双口的和单口的比功率密度?都用的是平面变压器,做工和小米氮化镓一样都是目前最好的。

嘿小样
2
09-12 08:19

双口同时充电,如果不是华为手机最大输出5w吗?

cwan
1
09-12 14:17
cwan: 折叠插头好评,外观也好评,其他方面不如小米。小米氮化嫁功率密度1.21W/cm³。然后就是这个内部做工,和小米差距太大。249?还是买小米吧。 1
xelite: 用双口的和单口的比功率密度?都用的是平面变压器,做工和小米氮化镓一样都是目前最好的。 2

就这PCB板,还是最好的? 整个产品用料扎实,做工精细,堪称充电器中的精品。这段话是充电头网说小米氮化嫁65W的。

值友3549169225
1
09-11 22:31

氮化镓功率芯片是哪家的?

cwan
2
09-12 00:18

折叠插头好评,外观也好评,其他方面不如小米。小米氮化嫁功率密度1.21W/cm³。然后就是这个内部做工,和小米差距太大。249?还是买小米吧。

榆叶
0
11-03 08:53

Matebook13 原配充电器65W,这个单口最大40W如果Matebook13笔记本用会掉电吗?

HUFI乐呵乐呵
0
09-23 12:32

用料扎实。小米到自提柜就拒收了

酸酸的葡萄
0
09-23 12:14

华为用户推荐,非华为用户无视。

值友7408587039
0
09-20 10:17

支持QC3.1就好了

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